Studenti mexické univerzity vyřešili staletý problém sférické aberace. Možná se dočkáme lepších a levnějších objektivů

Studenti mexické univerzity vyřešili staletý problém sférické aberace. Možná se dočkáme lepších a levnějších objektivů

​Co je to sférická aberace, vědí nejspíš jen technicky zdatnější fotografové, ale setkali se s ní, a nadále setkávají, všichni fotografové, i ti fyzikou nepolíbení.

Sférickou aberací, která se projevuje poklesem ostrosti kresby od středu směrem k okrajům záběru, totiž v menší či větší míře trpí každý objektiv. Příčinou této vady je fakt, že paprsky rovnoběžné s optickou osou se lámou různě podle vzdálenosti od osy, a nesbíhají se po průchodu soustavou čoček přesně do jediného bodu – ohniska.

Problém sférické aberace je starý jako první optické zařízení, čili zhruba 2 000 let, teprve v roce 1949 však byl pojmenován jako Wassermanův-Wolfův problém. Od té doby se řada vědců pokoušela o jeho vyřešení, nicméně stoprocentní analytická metoda dosud nebyla odhalena... pouze technické způsoby potlačení projevů této vady.

Jak vybrat objektiv: Optická kvalita a čtení grafů

Jak vybrat objektiv: Optická kvalita a čtení grafů

Vybrat správné tělo fotoaparátu je jen prvním krokem ke kvalitní fotografii, pomyslným štětcem, kterým vykreslíte obraz, je objektiv. Podobně jako v malířství i zde je poměrně široká nabídka nástrojů. Jak se v nich vyznat?

Eliminace sférické aberace je obvykle dosaženo pomocí úpravy optické konstrukce zakomponováním čoček různých tlouštěk či využitím asférických členů, s nimiž přišli právě výše jmenovaní pánové Wasserman s Wolfem. V praxi se poté nežádoucímu rozostření okrajů snímků předchází zaclonění problémových oblastí optických prvků navýšením clonového čísla. Ne nadarmo se říká, že světelné objektivy nejlépe kreslí až od F4.

Výrobu optických zařízení by nyní mohla ulehčit matematická rovnice, kterou ve své disertační práci zveřejnil výzkumný tým studentů mexické university Técnologico de Monterray pod vedením doktoranda Rafaela G. Gonzáleze-Acuñi.

Komplikovaná matematická formule, z které nám laikům přechází zrak, umožňuje vyrobit čočku libovolného tvaru a materiálu s nulovou sférickou aberací. S její pomocí lze na základě vstupního povrchu čočky vypočítat tvar povrchu výstupního, který paprsky z celé plochy čočky nasměruje do jediného ohniska a zajistí tak ostrost celého záběru.

Klepněte pro větší obrázek

Výzkumníci rovnici aplikovali na řadu čoček nejrůznější tvarů, prostorových variací a ohniskových vzdáleností, o čemž se můžete přesvědčit na obrázku výše. Tímto matematickým řešením staletého problému se otevírají nové možnosti pro navrhování průmyslových optických zařízení – mikroskopů či teleskopů –, ale i fotografických objektivů. Zjednodušení optické stavby by se mohlo pozitivně odrazit jednak ve velikosti a váze objektivů, a třebas i v jejich ceně.

Zmíněnou studii si můžete také stáhnout a prostudovat

Témata článku: Technika, Objektivy, Technologie

Určitě si přečtěte

Vybrali jsme 7 nejlepších levných zrcadlovek, které si teď můžete koupit

Vybrali jsme 7 nejlepších levných zrcadlovek, které si teď můžete koupit

Digitální fotoaparát může být zdrojem radosti, štěstí, ale především i „nakopnutím“ ke kreativnímu ztvárnění reality u mnoha začínajících fotografů. Vánoční svátky se blíží a s nimi také ideální období pro výhodné nákupy.

29 Petr Březina